EP2282787B1 - Verfahren und vorrichtung zum trennen von gewebezellen aus einer flüssigkeit - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum trennen von gewebezellen aus einer flüssigkeit Download PDF

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EP2282787B1
EP2282787B1 EP09761313.7A EP09761313A EP2282787B1 EP 2282787 B1 EP2282787 B1 EP 2282787B1 EP 09761313 A EP09761313 A EP 09761313A EP 2282787 B1 EP2282787 B1 EP 2282787B1
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EP
European Patent Office
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tissue cells
fluid
tissue
vacuum
space
Prior art date
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Not-in-force
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EP09761313.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2282787A2 (de
Inventor
Arnd Kensy
Konrad-Wenzel Winkler
Klaus Ueberreiter
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Human Med AG
Original Assignee
Human Med AG
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/71—Suction drainage systems
    • A61M1/79—Filters for solid matter
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/60—Containers for suction drainage, adapted to be used with an external suction source
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/3203—Fluid jet cutting instruments
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    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/08—Lipoids

Definitions

  • the invention relates to a method for separating tissue cells from a liquid, in which a mixture of the tissue cells and the liquid is incorporated into a vacuum stream and separated in a tissue collection container from the vacuum flow, wherein the tissue cells from the mixture by gravity filtered out and the remaining liquid is re-incorporated into the vacuum stream.
  • the invention further relates to a device for separating tissue cells from a liquid, comprising a vacuum-cell tissue collector having a filter unit which divides the collection container into a lower collection space for the liquid, a middle collection space for the tissue cells and an upper vacuum space, wherein the lower collecting space for the liquid and the upper vacuum space are connected to each other past the collecting space for the tissue cells.
  • a vacuum-cell tissue collector having a filter unit which divides the collection container into a lower collection space for the liquid, a middle collection space for the tissue cells and an upper vacuum space, wherein the lower collecting space for the liquid and the upper vacuum space are connected to each other past the collecting space for the tissue cells.
  • tissue parts are mechanically separated from the biological structure in a conventional manner, which is very painful and exhausting for the patient.
  • mechanical separation and ultrasonic techniques for solving Tissue cells with a subsequent suction applied but the effect of their work uncontrolled and therefore are also very stressful for the human body.
  • the water jet separation process has increasingly prevailed, in which the tissue cells to be removed are separated in a gentle manner with the aid of a defined jet of a working fluid from the adjacent tissue cells and the tissues thus dissolved are sucked out again together with the working fluid and the body's own fluids.
  • the extracted mixture of tissue cells and fluid must then be separated whenever the tissue cells are to be returned to use.
  • removed and processed fat cells are injected again at a different location of the same human body.
  • Vital tissue cells from a biological structure, such as the liver are propagated outside the human body by division, and the tissue cells thus grown are later returned to the subject organ of a patient.
  • the tissue cells and the liquid are often separated from one another by a sedimentation proceeding according to the laws of gravity, in which the lighter tissue cells settle to the surface of the heavier liquid for a long time. Subsequently, the tissue cells are centrifuged to separate the still adhering residual amounts of liquid from the tissue cells. This separation process takes a long time and requires an additional centrifuge. This makes the method and the corresponding device expensive. However, this method is also not stress-free for the tissue cells because the gravity filtration takes too long and centrifugal forces act on the tissue cells during the subsequent centrifugation. The tissue cells thereby take heavy damage.
  • the corresponding device is arranged in the suction channel of the water jet separator, so that the interior of the device is placed under vacuum.
  • the device has a cylindrical sieve container with a hinged sieve basket with lower and lateral sieve openings, which are both matched in diameter and in height so that a lower collecting space and a circumferential annulus for the working fluid is formed.
  • the supply of the mixture into the screen basket takes place on the lid side and the removal of the pure liquid from the lower collecting space of the screen container on the bottom side.
  • the tissue cells continuously deposit in the screen basket while the vacuum stream flows past the tissue cells via the lateral annulus.
  • the sieve container is opened and a suction syringe is used, with which the tissue cells are removed from the bottom layer. This process is very time consuming and requires a subsequent centrifugation. In addition, the tissue cells are also unduly stressed because they are exposed to gravity throughout the process.
  • the invention is therefore based on the object to develop a generic method and a generic device in which the protection of the tissue cells improved and the filtration time is shortened.
  • This object is achieved on the method side, that the separated within the tissue collection container from the mixture vacuum flow for generating an additionally acting on the mixture pressure is temporarily interrupted.
  • the object is achieved in that the connection between the lower collecting space for the liquid and the upper vacuum space is a closable bypass line.
  • the new method and apparatus eliminate the aforementioned disadvantages of the prior art.
  • the particular advantage of the new method and the new device is first in that all pressure forces occurring from the vacuum are kept away from the tissue cells. As a result, the liquid and the tissue cells separate only by gravity acting on the mixture. This protects the vitality of the tissue cells.
  • the device for water jet separation conventionally consists of an applicator 1 operated by an operator for water-jet-assisted separation and aspiration of tissue cells from a biological structure, a pressure jet device 2 with a pressure generator 3 and a pressure line 4 for supplying the applicator 1 with a defined one
  • the suction device 5 includes a vacuum generator 6 and a suction line 7, wherein the suction line 7 connects the vacuum generator 6 with the applicator 1 through the line.
  • the suction line 7 has a closable bypass 8, which connects the suction line 7 with the atmosphere.
  • a residual liquid collector 9 for the extracted liquid In the suction line 7 are initially a residual liquid collector 9 for the extracted liquid with a closable collecting container 10 and an inlet connection 11 and an outlet connection 12 for the suction line 7.
  • the residual liquid collector 9 for the filtered-out liquid is arranged in the suction direction in front of the vacuum generator 6.
  • a tissue cell collector 13 In the suction direction in front of the liquid residue collector 9 for the liquid and in the immediate vicinity of the applicator 1 is a tissue cell collector 13.
  • This tissue cell collector 13 is in its first embodiment according to the Fig. 2 from a cylindrical collecting container 14, which is closed pressure-tight with a lid 15.
  • the collecting container 14 is preferably cylindrical and tapering to the bottom of the collecting container 14 is formed.
  • the collection container 14 is transparent to observe the filling level and to assess the condition of the collected tissue cells.
  • To observe the filling level of the collecting container 14 has a level indicator.
  • This filter element 16 has a support ring 17 which is matched with its outer diameter to the inner diameter of the collecting container 14, that the filter element 16 at a predetermined distance to the bottom of the collecting container 14 on the conical wall of the Collecting container 14 is supported and so comes in a fixed position.
  • the inner diameter of the support ring 17 is stepped, so that a support for a filter unit 18 results.
  • This filter unit 18 consists of a bottom-mounted and stable support disk 19 with large-sized apertures 20, one or more filter disks 21 with predetermined filter openings and an uppermost arranged retaining ring 22.
  • the retaining ring 22 presses the filter disk 21 and the support disk 19 on the Support of the filter unit 18 by means of its gravity, by means of clamping forces or by a positive connection with the support ring 17.
  • the design of the upper retaining ring 22 is designed so that it can be easily removed to change the filter disk 21 and that he realize different installation heights can adapt to different strengths of the one or more filter discs 21.
  • the arrangement of the filter insert 16 at the predetermined height results below the filter element 16, a lower collecting space 23 for the liquid and above the filter element 16 a collecting space 24 for the tissue cells.
  • the capacity of the collecting container 14 of the tissue cell collector 13 is selected so that a vacuum space 25 is formed above the collecting space 24 for the tissue cells.
  • the support ring 17 of the filter element 16 is penetrated by a vertically oriented suction nozzle 26 and an oppositely arranged and also vertically aligned bypass line 27.
  • the bypass line 27 terminates at a predetermined distance below the lid 15 and thus connects the lower plenum 23 for the liquid with the upper vacuum space 25 regardless of the filling level of the plenum 24 for the tissue cells.
  • the upper opening of the bypass line 27 is designed to be closed.
  • a closure element 28 is located in the lid 15 of the collecting container 16.
  • This closure element 28 is spring-loaded and can be actuated by hand.
  • the bypass line 27 can be closed after opening the lid 15 directly from the hand of the surgeon.
  • the suction nozzle 26 opens below the filter insert 16 and thus determines the level of the liquid in the collecting space 23. This results between the collecting space 23 for the liquid and the collecting space 24 for the tissue cells a space that separates the liquid from the tissue cells.
  • the suction nozzle 26 is connected via a suction line 29 to an outlet nozzle 30, which is located in the lid 15 of the tissue cell collector 13.
  • the suction line 29 is preferably a hose.
  • an inlet nozzle 31 which opens into the vacuum space 25.
  • This inlet connection 31 is equipped with a constant flow restrictor 32.
  • This flow restrictor 32 is dimensioned so that on the one hand the penetration of the atmospheric pressure at an open bypass 8 on the applicator 1 in the suction region of the suction device 5 to the tissue cell collector 13 and on the other hand, the flow of the mixture of tissue cells and liquids is not obstructed excessively.
  • the tissue cell collector 13 in its second embodiment according to the Fig. 3 differs from the first embodiment by the elimination of the closure element 28 and by the configuration of the filter element 16.
  • the suction nozzle 26 is formed in a special way such that the lower mouth opening of the suction nozzle 26 in its height level by a predetermined amount above the height level of the filter disk 21st is, so that the liquid level of the working fluid located in the collecting space 23 rises by the predetermined amount of height on the filter disk 21.
  • the new device has the following function.
  • a defined liquid separation jet emerges from the applicator 1, the effect of which is determined by the fluid pressure generated in the pressure jet device and the structural design of the applicator 1.
  • This effect is aimed at gently separating tissue cells from a biological structure.
  • the thus separated tissue cells are aspirated together with the injected working fluid and the other endogenous fluids through a vacuum generated in the suction device 5. This procedure is often used in liposuction. Whenever the so-aspirated tissue cells are to be reused, these tissue cells are filtered out of the tissue cell fluid mixture. This is done by the tissue cell collector 13.
  • the surgeon holds open the closable bypass 8, so that no suction takes place, but only atmospheric air is sucked in and transported through the tissue cell collector 13.
  • the air passes in throttled form the inlet port 31 and passes through both the bypass line 27 and through the exposed filter unit 18 in the lower plenum 23 for the liquid and from there through the suction line 29 to the outlet nozzle 30th
  • the closable bypass 8 is closed by the operator, so that the suction force of the vacuum generator 6 is transmitted to the surgical field.
  • the separated tissue parts and the various liquids are taken up and transported to the tissue cell collector 13.
  • the tissue cell collector 13 in the first embodiment of the Fig. 2 The mixture of tissue cells and fluid passes through the inlet port 31 into the tissue cell collector 13 and on the filter cartridge 16.
  • the liquid falls by gravity through the filter disc 21 and collects in the plenum 23.
  • the tissue cells are held up by the filter disc 21 and stored off there.
  • the vacuum flow is passed through the bypass line 27 and as far as possible past the deposited tissue cells into the lower collection space 23 for the liquid.
  • the vacuum flow captures the accumulated liquid and transports it through the suction port 26 and the suction line 29 to the outlet nozzle 30.
  • the surgeon closes the bypass line 27 by the closure element 28 briefly.
  • the vacuum flow flowing through here is switched off so that the vacuum current seeks its way through the meanwhile accumulated tissue cells.
  • the forces involved support gravity and squeeze the remaining fluid from the tissue cells.
  • the combined gravity pressure filtration accelerates the filtering process.
  • the exposure time of the vacuum forces is kept short on the tissue cells and performed as possible immediately prior to removal of the tissue cells in order not to burden the tissue cells excessively. Subsequently, the liquid transported away in the residual liquid collector 9 is separated from the vacuum flow and disposed of.
  • the tissue cell collector 13 of the second embodiment of the Fig. 3 works in the same way. However, this results in the fact that the level of the accumulated liquid due to the higher-lying mouth of the suction nozzle 26 and the lowered filter disc 21 above the filter disc 21 sets, so that a lower layer of the tissue cells constantly in contact with the liquid. Thus, the buoyancy forces of the fluid counteract the gravitational forces of the tissue cells and the pressure forces of the vacuum flow and thus relieve the tissue cells.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen von Gewebezellen aus einer Flüssigkeit, bei dem ein Gemisch aus den Gewebezellen und der Flüssigkeit in einen Vakuumstrom eingebunden und in einem Gewebesammelbehälter wieder vom Vakuumstrom getrennt wird, wobei die Gewebezellen aus dem Gemisch durch die Schwerkraft ausgefiltert und die verbleibende Flüssigkeit wieder in den Vakuumstrom eingebunden wird.
    Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum Trennen von Gewebezellen aus einer Flüssigkeit, bestehend aus einem unter Vakuum stehenden Gewebezellensammler mit einer Filtereinheit, die den Sammelbehälter in einen unteren Sammelraum für die Flüssigkeit, einen mittleren Sammelraum für die Gewebezellen und einem oberen Vakuumraum aufteilt, wobei der untere Sammelraum für die Flüssigkeit und der obere Vakuumraum am Sammelraum für die Gewebezellen vorbei miteinander verbunden sind.
    Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden in der Medizintechnik eingesetzt siehe z.B. US-A-2003/0042187 .
  • Es ist aus vielen Bereichen der Humanmedizin bekannt, Gewebezellen aus einem menschlichen Körper zu entnehmen, um sie beispielsweise zu entsorgen, weil sie überflüssig sind, oder um sie wieder aufzuarbeiten, weil sie aus einem bestimmten Grund wieder benötigt werden.
    Dazu werden in herkömmlicher Weise Gewebeteile mechanisch aus der biologischen Struktur herausgetrennt, was sehr schmerzhaft und strapaziös für den Patienten ist. An Stelle der mechanischen Trennung werden auch Ultraschalltechniken zum Lösen von Gewebezellen mit einer anschließenden Absaugung angewendet, die aber in ihrer Wirkung unkontrolliert arbeiten und daher auch sehr belastend für den menschlichen Körper sind.
    In der letzten Zeit hat sich das Wasserstrahltrennverfahren verstärkt durchgesetzt, bei dem die zu entnehmenden Gewebezellen in schonender Weise mit Hilfe eines definierten Strahls einer Arbeitsflüssigkeit von den benachbarten Gewebezellen getrennt und die so gelösten Gewebeteile zusammen mit der Arbeitsflüssigkeit und den körpereigenen Flüssigkeiten wieder absaugt werden. Das so abgesaugte Gemisch von Gewebezellen und Flüssigkeit muss anschließend immer dann getrennt werden, wenn die Gewebezellen wieder einer Verwendung zugeführt werden sollen. So werden aus kosmetischen Gründen entnommene und aufbereitete Fettzellen wieder an einer anderen Stelle desselben menschlichen Körpers injiziert. Vitale Gewebezellen aus einer biologischen Struktur, beispielsweise der Leber, werden außerhalb des menschlichen Körpers durch Teilung vermehrt und die so gezüchteten Gewebezellen später dem betreffenden Organ eines Patienten wieder zugeführt.
  • Zur Trennung der entnommenen Gewebezellen von der Flüssigkeit werden verschiedene Verfahren und Vorrichtungen angewendet.
    So sind unter der Bezeichnung "LipiVage" ein Verfahren und eine Vorrichtung der Firma Genesis Biosystems, Inc., Lewisville, Texas 75067 bekannt, die nach dem Prinzip der Druckfilterung arbeiten. Hierbei wird das Gemisch von Gewebezellen und Arbeitsflüssigkeit von einer Kolben-Zylindereinheit aufgesaugt und anschließend unter einem solchen Druck gesetzt, dass die Flüssigkeit aus den Gewebezellen herausgedrückt wird. Die Gewebezellen werden also trocken gepresst, was die Gewebezellen natürlich stark belastet und sie überwiegend unbrauchbar macht.
  • Zur weitestgehenden Schonung der entnommenen Gewebezellen werden daher die Gewebezellen und die Flüssigkeit häufig durch eine nach den Gesetzen der Schwerkraft ablaufende Sedimentation voneinander getrennt, in dem sich die leichteren Gewebezellen über eine längere Zeit an der Oberfläche der schwereren Flüssigkeit absetzen. Anschließend werden die Gewebezellen zentrifugiert, um auch die noch anhaftenden Restmengen an Flüssigkeit von den Gewebezellen abzutrennen. Dieses Trennverfahren nimmt viel Zeit in Anspruch und benötigt eine zusätzliche Zentrifuge. Das macht das Verfahren und die entsprechende Vorrichtung teuer. Dieses Verfahren ist aber auch nicht stressfrei für die Gewebezellen, weil die Schwerkraftfiltration zu lange dauert und während der nachfolgenden Zentrifugation Zentrifugalkräfte auf die Gewebezellen wirken. Die Gewebezellen nehmen dadurch starken Schaden.
  • Ebenfalls nach den Gesetzen der Schwerkraft arbeiten ein Verfahren und eine Vorrichtung der Firma Serres Oy, Kurikantie 287, FIN-61850 Kauhajoki as, bei denen die Gewebezellen aus der Flüssigkeit ausgefiltert werden. Dazu ist die entsprechende Vorrichtung im Saugkanal der Wasserstrahltrenneinrichtung eingeordnet, sodass der Innenraum der Vorrichtung unter Vakuum gesetzt ist. Die Vorrichtung besitzt einen zylindrischen Siebbehälter mit einem eingehängten Siebkorb mit unteren und seitlichen Sieböffnungen, die beide im Durchmesser und in der Höhe so aufeinander abgestimmt sind, dass ein unterer Sammelraum und ein umlaufender Ringraum für die Arbeitsflüssigkeit entsteht. Die Zuführung des Gemisches in den Siebkorb erfolgt deckelseitig und die Abführung der reinen Flüssigkeit aus dem unteren Sammelraum des Siebbehälters bodenseitig. Während der Filterung lagern sich die Gewebezellen fortwährend im Siebkorb ab, während der Vakuumstrom über den seitlichen Ringraum an den Gewebezellen vorbei strömt. Zur Entnahme der ausgefilterten Gewebezellen wird der Siebbehälter geöffnet und eine Saugspritze eingesetzt, mit der die Gewebezellen aus der untersten Schicht abgezogen werden.
    Auch dieses Verfahren ist sehr zeitaufwendig und verlangt ein nachfolgendes Zentrifugieren. Außerdem werden die Gewebezellen ebenfalls in unzulässiger Weise belastet, weil sie während des ganzen Prozesses der Schwerkraft ausgesetzt sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung zu entwickeln, bei denen die Schonung der Gewebezellen verbessert und die Filtrationszeit verkürzt wird. Diese Aufgabe wird verfahrensseitig dadurch gelöst, dass der innerhalb des Gewebesammelbehälters vom Gemisch getrennte Vakuumstrom zur Erzeugung eines zusätzlich auf das Gemisch wirkenden Druckes zeitweise unterbrochen wird.

    Vorrichtungsseitig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verbindung zwischen dem unteren Sammelraum für die Flüssigkeit und dem oberen Vakuumraum eine absperrbare Bypassleitung ist.
    Das neue Verfahren und die neue Vorrichtung beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik.
    Dabei liegt der besondere Vorteil des neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung zunächst darin, dass alle aus dem Vakuum auftretenden Druckkräfte von den Gewebezellen fern gehalten werden. Dadurch trennen sich die Flüssigkeit und die Gewebezellen allein durch die auf das Gemisch wirkende Schwerkraft. Das schont die Vitalität der Gewebezellen. Es besteht jetzt aber auch die Möglichkeit, durch das Absperren der Bypassleitung einen zusätzlichen, aus dem Vakuumstrom entstehenden Druck auf die Gewebezellen auszuüben. Das geschieht vorzugsweise unmittelbar vor der Entnahme der Gewebezellen, sodass die Gewebezellen diesem erhöhten Druck nur kurzzeitig ausgesetzt sind. Mit der Hinzuschaltung des zusätzlichen Druckes werden die Restmengen an Flüssigkeit aus den Gewebezellen gepresst. Das beschleunigt den Filterungsprozess und macht ein nachträgliches Zentrifugieren überflüssig.
    Es ist verfahrensmäßig besonders zweckmäßig, wenn die in ihrem Sammelraum befindliche Flüssigkeit so angestaut wird, dass sich ihr Pegel oberhalb der Filterscheibe einstellt. Das führt dazu, dass die unterste Schicht von Gewebezellen ständig Kontakt mit der Flüssigkeit hat. So entwickeln sich aus der Flüssigkeit Auftriebskräfte, die auf die unteren Gewebezellen wirken und der Schwerkraft der Gewebezellen entgegen wirken. Während der reinen Schwerkraftfilterung bleiben die Gewebezellen dadurch fast belastungsfrei, sodass die Gewebezellen in hoher Qualität geerntet werden können. Während der kombinierten Schwerkraft-/Druckfilterung mit abgesperrter Bypassleitung wirken die aus der Flüssigkeit entstehenden Auftriebskräfte der Schwerkraft und den Vakuumkräften entgegen, sodass eine Verfestigung der untersten Schichten der Gewebezellen unmittelbar an der Filterscheibe verhindert wird, womit sich die Durchlassfähigkeit der Filterscheibe verbessert. Dadurch kann die Flüssigkeit leichter abtropfen, ohne dass die Gewebezellen stärker belastet werden.
    Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2, 3 und 5 bis 9.
  • Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
    Dazu zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Wasserstrahltrennen,
    Fig. 2:
    eine Vorrichtung zum Trennen von Gewebeteilen aus einer Flüssigkeit in einer ersten Ausführungsform und
    Fig. 3:
    eine Vorrichtung zum Trennen von Gewebeteilen aus einer Flüssigkeit in einer zweiten Ausführungsform.
  • Nach der Fig. 1 besteht die Einrichtung zum Wasserstrahltrennen in herkömmlicher Weise aus einem von der Hand eines Operateurs bedienten Applikator 1 zum wasserstrahlunterstützten Trennen und Absaugen von Gewebezellen aus einer biologischen Struktur, aus einer Druckstrahleinrichtung 2 mit einem Druckerzeuger 3 und einer Druckleitung 4 zur Versorgung des Applikators 1 mit einem definierten Flüssigkeitsstrahls sowie aus einer Saugeinrichtung 5 zur Entsorgung der abgetrennten Gewebeteile und der verwendeten Arbeitsflüssigkeit und der körpereigenen Flüssigkeit aus dem Applikator 1. Zur Saugeinrichtung 5 gehört ein Vakuumerzeuger 6 und eine Saugleitung 7, wobei die Saugleitung 7 den Vakuumerzeuger 6 mit dem Applikator 1 durchgehend verbindet. Im Bereich des Applikators 1 besitzt die Saugleitung 7 einen verschließbaren Bypass 8, der die Saugleitung 7 mit der Atmosphäre verbindet. In der Saugleitung 7 befmden sich zunächst ein Restflüssigkeitssammler 9 für die abgesaugte Flüssigkeit mit einem verschließbaren Auffangbehälter 10 sowie einem Eingangsanschluss 11 und einem Ausgangsanschluss 12 für die Saugleitung 7. Der Restflüssigkeitssammler 9 für die ausgefilterte Flüssigkeit ist in Saugrichtung vor dem Vakuumerzeuger 6 angeordnet. In Saugrichtung vor dem Restflüssigkeitssammler 9 für die Flüssigkeit und in unmittelbarer Nähe zum Applikator 1 befindet sich ein Gewebezellensammler 13.
  • Dieser Gewebezellensammler 13 besteht in seiner ersten Ausführungsform nach der Fig. 2 aus einem zylindrischen Sammelbehälter 14, der mit einem Deckel 15 druckdicht verschlossen ist. Der Sammelbehälter 14 ist vorzugsweise zylindrisch und sich konisch zum Boden des Sammelbehälters 14 verjüngend ausgebildet. Vorzugsweise ist der Sammelbehälter 14 zur Beobachtung des Füllungsstandes und zur Bewertung des Zustandes der aufgefangenen Gewebezellen transparent ausgeführt. Zur Beobachtung des Füllungsstandes besitzt der Sammelbehälter 14 eine Füllstandsanzeige. Im Sammelbehälter 14 befindet sich ein Filtereinsatz 16. Dieser Filtereinsatz 16 besitzt einen Stützring 17, der mit seinem Außendurchmesser so auf den Innendurchmesser des Sammelbehälters 14 abgestimmt ist, dass der Filtereinsatz 16 sich mit einem vorbestimmten Abstand zum Boden des Sammelbehälters 14 an der konischen Wand des Sammelbehälters 14 abstützt und so in eine fixierte Lage kommt. Der Innendurchmesser des Stützrings 17 ist abgestuft ausgebildet, sodass sich eine Auflage für eine Filtereinheit 18 ergibt. Diese Filtereinheit 18 besteht aus einer zu unterst angeordneten und stabilen Stützscheibe 19 mit großformatigen Durchbrüchen 20, einer oder mehreren Filterscheiben 21 mit vorbestimmten Filteröffnungen und einem zu oberst angeordneten Haltering 22. In dieser Anordnung drückt der Haltering 22 die Filterscheibe 21 und die Stützscheibe 19 auf die Auflage der Filtereinheit 18 mit Hilfe seiner Schwerkraft, mit Hilfe von Klemmkräften oder durch einen Formschluss mit dem Stützring 17. Dabei ist die Ausbildung des oberen Halteringes 22 so ausgebildet, dass er sich zum Wechseln der Filterscheibe 21 leicht herausnehmen lässt und dass er unterschiedliche Einbauhöhen realisieren kann, um sich an verschiedene Stärken der einen oder der mehreren Filterscheiben 21 anpassen zu können.
  • Durch die Anordnung des Filtereinsatzes 16 in der vorbestimmten Höhe ergeben sich unterhalb des Filtereinsatzes 16 ein unterer Sammelraum 23 für die Flüssigkeit und oberhalb des Filtereinsatzes 16 ein Sammelraum 24 für die Gewebezellen. Dazu ist das Fassungsvermögen des Sammelbehälters 14 des Gewebezellensammlers 13 so gewählt, dass sich oberhalb des Sammelraums 24 für die Gewebezellen ein Vakuumraum 25 ausbildet.
    Der Stützring 17 des Filtereinsatzes 16 wird von einem vertikal ausgerichteten Saugstutzen 26 und einer gegenüberliegend angeordneten und ebenfalls vertikal ausgerichteten Bypassleitung 27 durchdrungen. Die Bypassleitung 27 endet in einem vorbestimmten Abstand unterhalb des Deckels 15 und verbindet somit den unteren Sammelraum 23 für die Flüssigkeit mit dem oberen Vakuumraum 25 unabhängig vom Füllungsstand des Sammelraumes 24 für die Gewebezellen. Die obere Öffnung der Bypassleitung 27 ist verschließbar ausgeführt. Dazu befindet sich im Deckel 15 des Sammelbehälters 16 ein Verschlusselement 28. Dieses Verschlusselement 28 ist federbelastet und von Hand zu betätigen. In einer baulich einfacheren aber in der Handhabung aufwendigeren Ausführung kann die Bypassleitung 27 nach dem Öffnen des Deckels 15 auch direkt von der Hand des Operateurs verschlossen werden.
    Der Saugstutzen 26 mündet unterhalb des Filtereinsatzes 16 und bestimmt so den Pegel der Flüssigkeit im Sammelraum 23. Dadurch ergibt sich zwischen dem Sammelraum 23 für die Flüssigkeit und dem Sammelraum 24 für die Gewebezellen ein Freiraum, der die Flüssigkeit von den Gewebezellen trennt. Nach oben ist der Saugstutzen 26 über eine Saugleitung 29 mit einem Ausgangsstutzen 30 verbunden, der sich im Deckel 15 des Gewebezellensammlers 13 befindet. Die Saugleitung 29 ist vorzugsweise ein Schlauch. Im Deckel 15 des Gewebezellensammlers 13 befindet sich weiterhin ein Eingangsstutzen 31, der im Vakuumraum 25 mündet. Dieser Eingangsstutzen 31 ist mit einer konstanten Strömungsdrossel 32 ausgestattet. Diese Strömungsdrossel 32 ist so dimensioniert, dass einerseits das Eindringen des atmosphärischen Druckes bei einem geöffneten Bypass 8 am Applikator 1 in den Saugbereich der Saugeinrichtung 5 auf den Gewebezellensammler 13 abgeschwächt und andererseits der Durchfluss des Gemisches aus Gewebezellen und Flüssigkeiten nicht über Gebühr behindert wird.
  • Der Gewebezellensammler 13 in seiner zweiten Ausführungsform gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich zur ersten Ausführungsform durch den Wegfall des Verschlusselementes 28 und durch die Ausgestaltung des Filtereinsatzes 16. Dabei ist der Saugstutzen 26 in besonderer Weise derart ausgebildet, dass die untere Mündungsöffnung des Saugstutzens 26 in ihrem Höhenniveau um einen vorbestimmten Betrag über dem Höhenniveau der Filterscheibe 21 liegt, damit sich der Flüssigkeitspegel der im Sammelraum 23 befindlichen Arbeitsflüssigkeit um den vorbestimmten Höhenbetrag über die Filterscheibe 21 erhebt.
  • Die neue Vorrichtung hat folgende Funktion.
    In der Anwendung des Wasserstrahltrennverfahrens tritt aus dem Applikator 1 ein definierter Flüssigkeitstrennstrahl aus, dessen Wirkung durch den in der Druckstrahleinrichtung erzeugte Flüssigkeitsdruck und die konstruktive Ausführung des Applikators 1 bestimmt wird. Diese Wirkung ist darauf gerichtet, Gewebezellen aus einer biologischen Struktur in schonender Weise herauszutrennen. Die so abgetrennten Gewebezellen werden zusammen mit der eingespritzten Arbeitsflüssigkeit und den weiteren körpereigenen Flüssigkeiten durch ein in der Saugeinrichtung 5 erzeugtes Vakuum abgesaugt. Dieses Verfahren wird häufig in der Fettabsaugung angewendet.
    Immer dann, wenn die so abgesaugten Gewebezellen einer Wiederverwendung zugeführt werden sollen, werden diese Gewebezellen aus dem GewebezellenFlüssigkeitsgemisch herausgefiltert. Das geschieht durch den Gewebezellensammler 13.
  • In der Stand-by-Stellung hält der Operateur den verschließbaren Bypass 8 geöffnet, sodass keine Absaugung erfolgt, sondern nur atmosphärische Luft angesaugt und durch den Gewebezellensammler 13 transportiert wird. Dabei passiert die Luft in gedrosselter Form den Eingangsstutzen 31 und gelangt sowohl durch die Bypassleitung 27 als auch durch die frei liegende Filtereinheit 18 in den unteren Sammelraum 23 für die Flüssigkeit und von dort durch die Saugleitung 29 zum Ausgangsstutzen 30.
  • In der Betriebsstellung ist der verschließbare Bypass 8 durch den Operateur verschlossen, sodass die Saugkraft des Vakuumerzeugers 6 sich auf das Operationsfeld überträgt. Dadurch werden die abgetrennten Gewebeteile und die verschiedenen Flüssigkeiten aufgenommen und zum Gewebezellensammler 13 transportiert.
    Im Gewebezellensammler 13 in der ersten Ausführungsform nach der Fig. 2 gelangt das Gemisch von Gewebezellen und Flüssigkeit durch den Eingangsstutzen 31 in den Gewebezellensammler 13 und auf den Filtereinsatz 16. Dabei fällt die Flüssigkeit durch ihre Schwerkraft durch die Filterscheibe 21 und sammelt sich im Sammelraum 23. Die Gewebezellen werden von der Filterscheibe 21 aufgehalten und lagern sich dort ab. Im gleichen Zuge wird der Vakuumstrom durch die Bypassleitung 27 und weitestgehend an den abgelagerten Gewebezellen vorbei in den unteren Sammelraum 23 für die Flüssigkeit geleitet. Hier erfasst der Vakuumstrom die angesammelte Flüssigkeit und transportiert sie durch den Saugstutzen 26 und die Saugleitung 29 zum Ausgangsstutzen 30. Zur Beschleunigung des durch die Schwerkraft erzielten Filtervorganges verschließt der Operateur die Bypassleitung 27 durch das Verschlusselement 28 kurzzeitig. Dadurch wird der hier durchströmende Vakuumstrom abgeschaltet, sodass der Vakuumstrom sich den Weg allein durch die inzwischen angesammelten Gewebezellen sucht. Die dabei auftretenden Kräfte unterstützen die Schwerkraft und pressen die restlichen Flüssigkeitsmengen aus den Gewebezellen. Die so kombinierte Schwerkraft-Druckfiltration beschleunigt den Filtervorgang. Dabei wird die Einwirkungszeit der Vakuumkräfte auf die Gewebezellen kurz gehalten und möglichst unmittelbar vor der Entnahme der Gewebezellen durchgeführt, um die Gewebezellen nicht über Gebühr zu belasten. Anschließend wird die abtransportierte Flüssigkeit im Restflüssigkeitssammler 9 aus dem Vakuumstrom ausgesondert und entsorgt.
  • Der Gewebezellensammler 13 der zweiten Ausführungsform nach der Fig. 3 arbeitet in gleicher Weise. Allerdings ergibt sich hier der Umstand, dass sich der Pegel der angesammelten Flüssigkeit auf Grund der höher liegenden Mündung des Saugstutzens 26 und der tiefer gelegten Filterscheibe 21 oberhalb der Filterscheibe 21 einstellt, sodass eine untere Schicht der Gewebezellen ständig Kontakt mit der Flüssigkeit hat. Damit wirken die Auftriebskräfte der Flüssigkeit den Schwerkräften der Gewebezellen und den Druckkräften des Vakuumstromes entgegen und entlasten somit die Gewebezellen.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 1
    Applikator
    2
    Druckstrahleinrichtung
    3
    Druckerzeuger
    4
    Druckleitung
    5
    Saugeinrichtung
    6
    Vakuumerzeuger
    7
    Saugleitung
    8
    verschließbarer Bypass
    9
    Restflüssigkeitssammler
    10
    Auffangbehälter
    11
    Eingangsanschluss
    12
    Ausgangsanschluss
    13
    Gewebezellensammler
    14
    Sammelbehälter für die Gewebezellen
    15
    Deckel
    16
    Filtereinsatz
    17
    Stützring
    18
    Filtereinheit
    19
    Stützscheibe
    20
    Durchbruch
    21
    Filterscheibe
    22
    Haltering
    23
    Sammelraum für die Flüssigkeit
    24
    Sammelraum für die Gewebezellen
    25
    Vakuumraum
    26
    Saugstutzen
    27
    Bypassleitung
    28
    Verschlusselement
    29
    Saugleitung
    30
    Ausgangsstutzen
    31
    Eingangsstutzen
    32
    konstante Strömungsdrossel

Claims (9)

  1. Verfahren zum Trennen von Gewebezellen aus einer Flüssigkeit, bei dem ein Gemisch aus den Gewebezellen und der Flüssigkeit in einen Vakuumstrom eingebunden und in einem Gewebesammelbehälter (13) wieder vom Vakuumstrom getrennt wird, wobei die Gewebezellen aus dem Gemisch durch die Schwerkraft ausgefiltert und die verbleibende Flüssigkeit wieder in den Vakuumstrom eingebunden wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb des Gewebesammelbehälters (13) vom Gemisch getrennte Vakuumstrom zur Erzeugung eines zusätzlich auf das Gemisch wirkenden Druckes zeitweise unterbrochen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung des vom Gemisch getrennten Vakuumstromes unmittelbar vor der Entnahme der Gewebezellen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Filterung angesammelte Flüssigkeit so angestaut wird, dass der Pegel der Flüssigkeit sich über dem Höhenniveau der Filterscheibe (21) einstellt.
  4. Vorrichtung zum Trennen von Gewebezellen aus einer Flüssigkeit, bestehend aus einem unter Vakuum stehenden Gewebezellensammler (13) mit einer Filtereinheit (18), die den Sammelbehälter (14) in einen unteren Sammelraum (23) für die Flüssigkeit, einen mittleren Sammelraum (24) für die Gewebezellen und einem oberen Vakuumraum (25) aufteilt, wobei der untere Sammelraum (23) für die Flüssigkeit und der obere Vakuumraum (25) am Sammelraum (24) für die Gewebezellen vorbei miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem unteren Sammelraum (23) für die Flüssigkeit und dem oberen Vakuumraum (25) eine absperrbare Bypassleitung (27) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (27) durch ein Verschlusselement (28) absperrbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (24) für die Gewebezellen aus dem Sammelbehälter (14) und einer horizontal angeordneten Filtereinheit (18) gebildet wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (24) für die Gewebezellen von einer vom Sammelraum (23) für die Flüssigkeit zum Ausgangsanschluss (30) führenden Verbindungsleitung (29) durchdrungen ist, wobei der Ausgangsanschluss (30) im Deckel (15) des Gewebezellensammlers (13) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit (18) aus einer Filterscheibe (21) besteht, die von einem Stützring (17) und einer Stützscheibe (19) getragen und von einem Haltering (22) fixiert wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Filterscheibe (21) in der Höhe unterhalb der Mündungsöffnung des Saugstutzens (26) für die Saugleitung (29) angeordnet ist.
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